胃蛋白酶
食品与发酵工业
FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES
很大程度上影响相应乳状液的粒度分布。随着酶解时间的延长,酶解改性蛋白降低界面张力的能力和分子键疏水相互作用发生变化,从而导致乳状液粒度分布不同。酶解2h处理的大豆分离蛋白,可能由于其降低界面张力的贡献和形成油滴包裹分子层抑制聚集的贡献之和较小,从而相应乳状液的粒径比其它酶解改性大豆分离蛋白对应样品更大。
[11]
由于胃蛋白酶酶解效率低,水解度变化不大,导致国内外有关胃蛋白酶酶解产物功能特性的研究报道相对较少。研究表明,胃蛋白酶酶解改性大豆蛋白对其乳化特性有明显改善,酶解程度对功能特性的改善有着密切关系,但不呈简单的线性关系,相关机理有待进一步深入研究。
2 3 酶改性大豆分离蛋白乳状液在低温静置(4 )处理下的变化趋势
4 低温静置24h后,未改性大豆分离蛋白乳状液发生相分离,上下分层现象清晰可见,油相明显上浮,液面出现较大油滴,原因如下:在低温静置过程中,基于热胀冷缩的原理以及蛋白和油滴物性的差异,界面吸附蛋白和油滴在降温过程中所发生的形变不一致,未改性大豆分离蛋白分子柔性较差,难以重排包裹液滴,导致部分油滴#包裹 层破裂,从而小油滴聚集成大油滴,并因密度差异而上浮。从未处理大豆分离蛋白乳状液顶部取样测试,粒径明显增大,D[3,2]和D[4,3]分别增加至7 349 m和20 36 m。乳状液振荡混合后取样测试,粒径也有所增大(表2)。经过酶解处理的大豆分离蛋白,能够较好地抑制低温静置后乳状液相分离,油滴上浮现象明显改善,乳状液底部粒径仅呈现轻微增大趋势(数据未给出)。如表2所示,振荡混合后的乳状液粒径与常温静置乳状液的粒径基本相同,说明低温静置处理对酶解改性蛋白乳化特性影响不明显。
表2 低温(4 )静置乳状液荡混合后的
粒度分布相关指标
D[3,2]
样品名称空白(混合)酶解10min(混合)酶解30min(混合)酶解1h(混合)酶解2h(混合)酶解5h(混合)酶解15h(混合)
表面积加权平均7 2360 5430 6090 590 6240 5010 436
D[4,3]体积加权平均21 0230 9091 630 9921 560 9790 75
4 76519 10639 1360 2750 290 2920 2950 250 227
0 6480 7590 7420 7840 5960 499
1 7212 8761 7463 1181 7341 455
d(0 1)d(0 5)d(0 9)
解冻处理下的变化趋势
乳状液冷冻过程中形成冰晶,尖锐的冰晶将穿刺乳状液界面膜和影响蛋白 蛋白交互作用,从而使解
冻后乳状液受到一定程度的破坏,发生明显破乳现象。蛋白在冷冻 解冻过程中维持乳状液稳定性的能力,体现为抗冻融乳化能力。从表3可以看出,冷冻解冻后乳状液的粒径都有所增大,未处理大豆分离蛋白乳状液粒径增大最为显著,相对常温静置乳状液体系平均粒径增加了7倍。酶解处理可以明显改善大豆分离蛋白的抗冻融乳化能力,并且随着蛋白酶解改性时间的延长,冷冻解冻乳状液粒径增大的幅度越来越小,当酶解处理15h,改性大豆分离蛋白稳定的乳状液粒径仅比常温静置状态增加了3倍,说明该改性大豆分离蛋白所形成的蛋白质界面膜能较好地抵抗冰晶的破坏,在冷冻冻融过程能更好的稳定乳状液,从而油滴析出较少。
表3 冷冻(20 )解冻乳状液荡混合后的粒度分布相关指标
D[3,2]
样品名称空白酶解10min酶解30min酶解1h酶解2h2酶解5h酶解15h
平均36 6487 2427 5276 7996 1044 2371 45
D[4,3]平均133 17944 19356 53559 82354 71145 88620 456
32 409118 863252 2132 5282 9552 572 3741 4340 578
30 798108 01736 99
138 526
38 019148 37725 621145 86123 684130 7562 004
75 211
表面积加权体积加权d(0 1)d(0 5)d(0 9)
3 结论
通过对胃蛋白酶酶解改性大豆分离蛋白溶解性和乳化特性的比较,发现酶解处理可以显著改善大豆分离蛋白在不同pH范围内的溶解性,当酶解时间为
5h时,改性大豆分离蛋白溶解性达到最大值。同时发现,酶解处理可以显著改善大豆分离蛋白的乳化特性,可以制备平均粒径较小的乳状液,并在常温静置、低温放置以及冷冻解冻处理中能够较好的维持乳状液体系的稳定性。常温放置的乳状液,其粒度分布随着大豆分离蛋白水解时间的延长呈现先增大后减少的趋势,而大豆分离蛋白抗冻融乳化能力则随着酶解程度的提高而提高。
参
考
文
献
[1] 罗东辉,赵谋明,龙小涛,等.限制性酶解对大豆11S球
蛋白功能特性的影响[J].食品工业科技,2009,30(6):167-169.
2 4 酶改性大豆分离蛋白乳状液在冷冻(-20 ) 18